1、 (A) 单质的焓值均等于零 (B) 在等温过程中焓变为零 (C) 在绝热可逆过程中焓变为零 (D) 化学反响中系统的焓变不一定大于内能变化 (A) 标准状态下单质的生成热都规定为零 (B) 化合物的生成热一定不为零 (C) 很多物质的生成热都不能用实验直接测量 (A) 在一完全绝热且边界为刚性的密闭容器中发生化学反响时,其内能一定变化 (B) 在无功过程中, 内能变化等于过程热, 这说明内能增量不一定与热力学过程无关 (C) 封闭系统在指定的两个平衡态之间经历绝热变化时, 系统所做的功与途径无关 (D) 气体在绝热膨胀或绝热压缩过程中, 其内能的变化值与过程完成的方式无关 答案：C。因绝热时
2、UQWW 。A中无热交换、无体积功故UQW0。B在无功过程中UQ，说明始末态相同热有定值，并不说明内能的变化与过程有关。D中假设气体绝热可逆膨胀与绝热不可逆膨胀所做的功显然是不同的，故U亦是不同的。这与内能为状态函数的性质并不矛盾，因从同一始态出发，经绝热可逆膨胀与绝热不可逆膨胀不可能到达同一终态。 塞两边的压力不断变化 答案：B AQ 0, H0, p 0 BQ0, H 0 CQ0, H 0, p 0 DQ 0, H 0, p 0 答案：C。节流膨胀过程恒焓绝热且压力降低。 7系统经一个循环后，H、U、Q、W 是否皆等于零？答：否。其中H和U 为状态函数，系统恢复至原态后其值复原，即H0、U
3、0。而热与功是与途径有关的函数，一般不会正好抵消而复原，除非在特定条件下，例如可逆绝热膨胀后又可逆绝热压缩回至原态，或可逆恒温膨胀后又可逆恒温压缩回至原态等。 1. 在温度T、容积V 都恒定的容器中，含有A和B两种理想气体，它们的物质的量、分压和分体积分别为nA，pA，VA和nB，pB，VB ，设容器中的总压为p。试判断以下公式中哪个是正确的 。 Ap V=n RT BpV=(n+ n )RTAABABC p V=n RT Dp V=n RT A AAB BB答：A只有A符合Dalton分压定律。 4. 真实气体液化的必要条件是 。 pTC A压力大于 C B温度低于V C体积等于 m,C D
4、同时升高温度和压力 T答：B C 是能使气体液化的最高温度，温度再高无论加.多大压力都无法使气体液化。 8节流膨胀过程又称为 _恒焓_ 过程，多数气体经此过程后引起温度_下降_. (2分) .实用文档.925 下, 1 mol N(可视为理想气体)由 1 dm3 膨胀到 5 dm3 ,吸热 2 kJ, 那么对外作功 W = 2 kJ (按系(A) 体系的内能变化 (B) 体系对外作的功 (C) 体系得到的功 (D) 体系吸收的热 答案：A。只有内能为状态函数与途径无关，仅取决于始态和终态。 11在绝热条件下，迅速推动活塞压缩气筒内空气，此过程的熵变 (A) 大于零 (B) 小于零 (C) 等于
5、零 (D) 无法确定 答案：A。绝热不可逆过程熵要增加。 12一卡诺热机在两个不同温度之的间热源之间运转, 当工作物质为气体时, 热机效率为42%, 假设改用液体工作物质, 那么其效率应当(A) 减少 (B) 增加 (C) 不变 (D) 无法判断 答案：C 13 在标准压力下，100的液态水气化为100的水蒸汽，体系的熵变为： (A)S体0 (B)S体0 (C)S体0 (D)难以确定 答案：A。液态变为气态时，混乱度增加，故熵增加。 14263K 的过冷水凝结成263K 的冰，那么： (A)S 0 (C) S = 0 (D) 无法确定 答案：A。恒温下液体变固体熵减少。 15理想气体从状态I经
6、自由膨胀到状态II，可用哪个热力学判据来判断该过程的自发性？(A)H (B) G (C)S隔离 (D) U 答案：C。理想气体自由膨胀不做功，亦不换热，故为隔离系统。 16 在，两相中均含有A 和B 两种物质，当到达平衡时，以下种哪情况是正确的： mmmmmmmm(D)=b b(A) =(B)=(C)=aAaBaAbAaAbB AB答案：B 17热力学第三定律可以表示为： (A)在0K时，任何晶体的熵等于零 (B)在0K时，任何完整晶体的熵等于零 (C)在 0 时， 任何晶 体 的 熵 等 于 零(D)在 0 时， 任何完整晶 体 的 熵 等 于 零 答案：B ;问答题;填空题18一个过程系统
7、的熵变为S， 而另一个过程的始终态与前过程相同，但路径不同，那么此过程系统的熵变应S为_ _。(1分) 因为状态函数与过程无关 ;计算题19(15分)101.3 kPa下, 1 mol的 100 水与 100 的大热源相接触, 经过两种不同的过程到达终态 100 , 101.3 kPa的水蒸气: (1)保持压力不变; (2)向真空膨胀.试分别计算这两种过程的 Q, W,U,H,S,A及G 并判断过程是否可逆. 100,101.3 kPa下水的气化热vapH = 40.71 kJ.mol1 , V (l) = m18.810-6 m3 .mol1 , V (g) = 3.02102 m3 .mo
8、l-1 . 解: (1) W = - pV = - 101.3103(3.02102 -18.810-6 ) = - 3.06 kJ Q = H = 40.71 kJ U = Q + W = 40.71 - 3.06 = 37.65 kJ. S = Q/T = 40.71103 /373 = 109.1 J.K A = U - TS = 37.65 - 40.71 = - 3.06 kJ 在沸点下蒸发,故为可逆过程.由 G = 0 也可判断. (2) W =0U = 37.65 kJ H = 40.71 kJ S = 109.1 J.K A = - 3.06 kJ G = 0 20将装有0.2
9、 mol乙醚的微小玻璃泡放入308.15K、20 dm3的恒温密闭容器内，容器内充满100kPa、x mol氮气。将小泡打碎，乙醚完全汽化并与氮气混合。乙醚在100 kPa下沸点为 308.15K，此时的蒸发焓为 25.10 kJmol1。试求p =n RT =0.2mol8.3145JK -1mol-1308.15K= =0.2*8.314*308.15/20 25621 Pa =乙醚V乙醚2010 m-3 325.62kPa(2) 变化过程中氮气的温度和分压没变，故 H=0J、S=0JK 1、G=0J。乙醚的变化过程可设想为：乙醚(l，308.15K，100kPa) (1)乙醚(g，308
10、.15K，100kPa)(2) 乙醚(g，308.15K，p )乙醚于是：H= H 1+H 2=(0.225.10+0) kJ =5.02 kJn D H +n Rln100kPaS=S1+S2= 乙醚 vap mT乙醚p乙醚0.225.10103 +0.28.3145ln 100kPa = 308.1525.62kPa JK1=18.56 JK 1nRT ln =0.28.3145308.15ln25.62pG= G 1+G 2= 0+J乙醚100kPa100= 697.8 J或者采用下式计算 G= HTS第三章 多组分系统热力学;选择题21 两液体的饱和蒸汽压分别为p*A，p*B ，它们混
11、合形成理想溶液，液相组成为x，气相组成为y，假设 p*A p*B ， 那：么(A)yA xA答案：A(B)yA yB(C)xA yA(D)yB yA 22373K 时液体A 的饱和蒸气压为133.24kPa，液体B 的饱和蒸气压为66.62kPa。设A 和B 形成理想溶液，当.溶液中A 的物质的量分数为0.5时，在气相中A 的物质的量分数为： (A)1 (B) 1/2 (C) 2/3 (D) 1/3 .实用文档.23在20、标准压力下各为0.8mol的水乙醇混合物，水和乙醇的偏摩尔体积分别为17.0和57.4 cm3 mol1 ，那么该混合物的体积为_(0.817.0+0.857.4) cm3
12、 mol1 = 59.52cm3 mol1_。 (2分) (A) 升高温度平衡向吸热方向移动 (B) 增加压力平衡向体积缩小的方向移动 (C) 参加惰性气体平衡向总压力减少的方向移动 (D) 降低压力平衡向增加分子数的方向移动 答案：C。参加惰性气体平衡向总压力增大的方向移动 25反响 2NH 3 = N2 + 3H，在等温条件下，标准平衡常数为0.25，那么，在此条件下，氨的合成反响1/2 N + 3/2 22H 2 = NH3 的标准平衡常数为：N2+3H2=2NH3 标准平衡常数为4 所以答案为C (A) 4 (B) 0.5 (C) 2 (D) 1 答案：C。 26某温度时，NH 4Cl
13、(s)分解压力是pQ ,那么分解反响的平衡常数 KpQ 为： (A) 1 (B) 1/2 (C) 1/4 (D) 1/8 答案：C。某温度不，固体分解为气体产物的平衡总压称为该固体的分解压力。此题中的分解压力为pQ，可见分解产物NH 3与HCl 的分压均为(1/2) pQ 。 27在1100 时，发生以下反响： (1) C(s)+2S(s)=CS2(g) K 1Q =0.258 (2) CuS(s)+H(g)=2Cu(s)+HS(g) K 2Q =3.9 10-3222(3) 2HS(g)=2H2(g)+2S(s) K 3Q =2.29 1022那么1100 时反响 C(s)+2Cu2S(s)
14、=4Cu(s)+CS(g)的K Q 为: 2(A) 8.99 108 (B) 8.99 105 (C) 3.69105 (D) 3.69 108 答案：A。反响(3)=(1)-2(2)+(3)故K Q K1Q (K )KQ 2Q3228在298K 时，气相反响H 2 + I= 2HI的 2 G $=16778Jmol-1 ，那么反响的平衡常数Kp$为： r m(A) 2.0 1012 (B) 5.91 106 (C) 873 (D) 18.9 答案：C 。根据DG =-RT lnKr m。 p29参加惰性气体对哪一个反响能增大其平衡转化率？ (A) C6H 5C2H 5(g) = 6CH 5C
15、2H 3(g) + 2H(g) (B) CO(g) + H2O.(g) = CO2(g) + H(g) 2(C) 3/2 H 2(g) + 1/2 N 2(g) = NH 3(g) (D) CH 3COOH(l) + C2H 5OH(l) = H 2O(l) + C2H 5COOH 3(l) 答案：A ;填空题30气相反响A 2(g)+2B2 (g)=2AB2 (g), 其H= -200KJmol-1, 采用 (降低，恒定，提高)_降低_温度和(降低，恒定，.实用文档.提高)_提高_压力措施可使平衡最有效地向右移动? (2分) 放热反响，vB0, 故降低温度，提高压力有利于反响向右移动。 31
16、在温度为T时反响C(s)+O2 (g) = CO(g)、C(s)+(1/2)O (g) = CO(g) 的平衡常数分别为K1、K2，那么反响22CO(g)+O 2 (g) = CO(g)的平衡常数为_K1/K2_。(1分) 2!第五章 相平衡;选择题32一单相体系, 如果有3种物质混合组成, 它们不发生化学反响, 那么描述该系统状态的独立变量数应为 (A) 3个 (B) 4个 (C) 5个 (D) 6个 答案：B。FCP23124 33NaCl(s), NaCl水溶液及水蒸汽平衡共存时, 系统的自由度 (A) F=0 (B) F=1 (C) F=2 (D) F=3 答案：B。F=C-P+2，C
17、2，P3，故F=2-3+2=1。 34如果只考虑温度和压力的影响, 纯物质最多可共存的相有 (A) P=1 (B) P=2 (C) P=3 (D) P=4 答案：C。F=C P21P23P，当F最小为零时P=3。 35 对于相律, 下面的陈述中正的确选项是(A) 相律不适用于有化学反响的多相系统 (B) 影响相平衡的只有强度因素(C) 自由度为零意味着系统的状态不变 (D) 平衡的各相中, 系统包含的每种物质都不缺少时相律才正确 答案：B 36 关于三相点, 下面的说法确的选项是(A) 纯物质和多组分系统均有三相点 (B) 三相点就是三条两相平衡线的交点(C) 三相点的温度可随压力改变 (D)
18、 三相点是纯物质的三个相平衡共存时的温度和压力所决定的相点 答案：D37用相律和Clapeyron方程分析常压下水的相图所得出的下述结论中不正的确选项是(A) 在每条曲线上, 自由度F=1 (B) 在每个单相区, 自由度F=2 (C)在水的凝固点曲线上, Hm(相变)和Vm 的正负号相反(D)在水的沸点曲线上任一点, 压力随温度的变化率都小于零。答案：D38 二组分系统的最大自由度是(A) F=1 (B) F=2 (C) F=3 (D) F=4 答案：C。FCP22P24P，当P=1 时F3。 39体系中含有H 2O、H 2SO 44H 2O、H 2SO 42H 2O、H 2SO 4H 2O、
19、H 2SO 4 ，其组分数C 为： (A) 1 (B) 2 (C) 3 (D) 4 答案：B 40在410 K，Ag 2O(s)局部分解成Ag(s)和O 2(g)， 此平衡体系的自由度为： (A) 0 (B) 1 (C) 2 (D) 1 答案：A。FCP12310。 41CaCO 3(s), CaO(s), BaCO3(s), BaO(s)及CO 2(g)构成的平衡物系，其组分数为： (A) 2 (B) 3 (C) 4 (D) 5 答案：B。CSRR5203. 42由CaCO 3(s), CaO(s), BaCO3(s), BaO(s)及CO 2(s)构成的平衡体系其自由度为： (A)F=2
20、(B)F=1 (C)F=0 (D)F=3 答案：C。共5种物质，2个化学反响，故C=5-2=3,有5个相，F=C-P+2=0 。 43三相点是： (A) 某一温度，超过此温度，液相就不能存在 (B) 通常发现在很靠近正常沸点的某一温度 (C) 液体的蒸气压等于25时的蒸气压三倍数值时的温度 (D) 固体、液体和气体可以平衡共存时的温度和压力 答案：D 问答题. (C) 无 限 稀 电 解 质 溶 液 (D) 理 想 稀 溶 液 4518时， Ba(OH) 2、BaCl2、NH 4Cl 溶液的极限摩尔电导率分别为2.88102、1.203102、1.298102 Sm 2 mol( Lm Ba(
21、OH)2 + 2 NH 4Cl Lm BaCl2 )/2L_ = _( 2.88+21.298 1.203)102 Sm 2mol1/ 2= 2.137102 Sm 2mol 1_ 。 (2分) a346 ZnCl2 水溶液的平均活度为 a ,那么 ZnCl2 的活度 a 。 4725 时,反响 2H 2O(l) 2H 2(g) O 2(g) 所对应电池的标准电动势 E 1.229 V. 反响 H 2(g)1/2O2 H 2O(l) 所对应的电池标准电动势应为 1.229 V . 48 质量摩尔浓度为 b 的 LaCl3水溶液的平均质量摩尔浓度 b= 2.28 b. 49双液电池中不同电解质溶
22、液间或不同浓度的同一种电解质溶液的接界处存在液界电势，可采用加盐桥的方法减少或消除。 ;计算题50(14分) 反响Zn(s) + CuSO(a=1) = Cu(s) + ZnSO(a=1)在电池中进行，298K下，测得电池的电动势44E=1.0934V，电动势温度系数(E ) =-4.2910-4V K -1。 TT写出该电池表式达和电极反响； 求该电池反响的G 、rSm、H和Q 。 r mr mr解：1正极反响：Cu2+(a=1) + 2e Cu(s) 1分 负极反响：Zn(s) Zn (a=1) + 2e 1分 2+电池表式达： Zn| Zn2+ (a=1) | Cu(a=1) | Cu
23、2分 2+2根据能斯特公式有：E =EQ-0.05916 lga2 a=EQ=1.0934V 2分 ZnSOCuSO44所以：G = -zEF = -21.093496485 = -210993.398Jmol-1 2分 r mDGEQQr mDSQ=-( ) =zF( )TTr mpp 2分 =296485(-4.2910-4)=-82.78JK -1mol -1H = rG m + TS = -210993.398 + 298(-82.78) = -235661.838Jmol-1 2分 r mr mQ r = TS = 298(-82.78)= -24669.67 Jmol-1 2分 r
24、 m5116分在298.15K时，测得以下电池的电动势E 为1.228V Pt,H(2 pQ)H 2SO 4(0.01molkg1)O 2(p)，PtQDHQH O(l)=-285.83kJmol -1。 f m2. 试写出该电池的正、负极反响及电池反响； 试计算此电池的温度系数，rG m，rH m，rSm和Q r； 设该电池反响热在此温度范围内为常数，试求此电池在273.15K时的电动势。 解： 该电池的正、负极反响及电池反响为： 负极 ： H 2(pQ) 2H(m + =20.01 molkg-1 ) + 2e (1分) +H.实用文档.y pQ正极 ： O () + 2H+( mH+ =
25、20.01molkg-1) + 2e H2O(l) (1分) 2 电池反响： H 2(pQ y pQ) + O () = HO(l) (1分) 22 Gr m = -zEF = -21.22896485 = -236967.16Jmol-1 (2分) 或Gr m = -zEF = -21.22896500 = -237004Jmol-1 而该电池反响就是水的生成反响，故： DH =DH QH O(l)=-285.83kJmol -1 (2分) r mf m2DS =DH -DG因为 r mr mTr mDS =(-285.83)-(-236.97)103所以 =-163.89JK -1mol
26、-1 (2分) 298.15r mE 而 DS =2F ，那么电池的温度系数为： T pr mE DS -163.89 =-8.49310 V K = =r m-4-1 (2分) T 2F 296485 p Qr = TSr m = 298.15( -163.89) = -48825.04 J mol-1 (2分) 假设反响热不随温度变化，那么Sr m 也不随温度变化，故： DS-163.89 (298.15-273.15)=-2.12310 V DE = DT =r m-22F296485 E 273.15 = E 298.15 -E = 1.228 - (-2.12310-2) = 1.2
27、49 V (3分) 52写出以下电池的电极和电池反响式，并计算在25时各原电池的电动势： 1Zn | Zn(a=0.01) | Fe2+(a=0.001)，Fe3+(a=0.1) | Pt 2+ 2Pt | H(1.5p ) | HCl(b=0.1 molkg-1) | H(0.5p ) | Pt 22E (Zn2+|Zn) = -0.7628 V，E (Fe3+，Fe2+|Pt) = 0.771 V。 解： 1Zn+2 Fe3+(a=0.1)= Zn2+(a=0.01)+2 Fe(a=0.001) 1分 2+ E=0.771(0.7628) V =1.53380.029 58 lg10V=1.7113 V 3分 -6 2-H 2(1.5p ) 2H+2e+- +2H +2e- H2(0.5p ) H 2(1.5p ) = H(0.5p ) 4分 2 E=0.02958 lg (0.5 p /1.5p ) V= 0.01413 V 6分 .
